Toleranzen in Nenndrehzahl Kv (rpm/V)?

Moinsen,

ich betreibe seit einiger Zeit einen Hacker A40-12L an 6S mit verschiedenen Props und verschiedenen Akkus. Als Regler kamen ein CC Phönix 80, später ein CC Phönix 110HV zum Einsatz, dieser Austausch hatte jedoch keinen für messbaren Einfluss auf den Motorstrom, oder zumindest war der Unterschied so gering, dass ich es mir nicht notiert habe.

Vorhandene Messwerte (leider habe ich keine Drehzahlen dazu):
1. APC E 16x8 an 6S PowerHouse 20C 3200mAh: 56A
2. APC E 16x8 an 6S Zippy (20-30C) 5000 mAh: 78A
3. APC E 14x7 an 6S Zippy (20-30C) 5000 mAh: 46A
4. APC E 15x8 an 6S Zippy (20-30C) 5000 mAh: 56A

Die Messwerte sind mit jeweils 2 verschiedenen Messzangen ermittelt worden - sie waren jeweils deckungsgleich.

Jetzt habe ich dieses WE ein wenig mit dem "e-Motor Calculator für Propeller" unter http://www.s4a.ch/eflight/motorcalc.htm "rumgespielt" - kann aber meine Messwerte nicht ohne weiteres reproduzieren. Abweichungen von bis zu 27% (und immer nach unten) kann ich einem veröffentlichten Tool kaum glauben - da liegt ein Daten- und / oder Anwenderfehler vor (DAF = Dummer AnwenderFehler ).

Wenn ich nicht meinen Motor, sondern "Anderer" einstelle und dann die Kv von 410 auf 440 ändere, komme ich im Rahmen der genannten Rechengenauigkeit von +-10% an meine Messwerte ran.

Frage an die Messprofis hier im Forum:
Habt ihr schon mal die Kv-Zahlen der Hersteller verifiziert?
Gibt's da Serienstreuungen im genannten Bereich?
Oder sind die Zahlen gar generell in eine Richtung fehlerhaft?

Habt ihr noch Ideen was ich falsch gemacht haben könnte (siehe DAF)?

cu
Markus

Hi
die Hacker A-Serie wird aus Chinaimportiert.
Bei den kleinen Fingern kommt es hin und wieder zu Wickelfehlern.
Spaß bei Seite, bei denen wird einfach gewickelt, was in den Slot passt.
D.h. dass nicht jeder Motor gleich ist.
Dazu gibt es hier einen kleine Bericht.
lg Jakob

du gehst von falschen voraussetzungen aus.

die spezifische drehzahl wird von den meisten herstellern nicht nach der generatormethode bestimmt - was wissenschaftlich richtig wäre - sondern mit einem steller nach dem motto leerlaufdrehzahl / versorgungsspannung errechnet.

alles weitere ist hier erklärt:
www.powercroco.de/regler.html

diese spezifischen drehzahlen sind also nur mit dem steller gültig, mit dem sie "gemessen" wurden.
ohne den "richtigen" steller sind sie maximal ein ganz grober anhalt.....


vg
ralph

Moin Ralph,

das war jetzt einigermaßen ernüchternd Deine Seite mal quer zu durchstreifen - da werde ich wohl noch die eine oder andere Stunde lesend verbringen müssen eh ich eine Entscheidung zum Fortbestand dieses Motors treffen werde. Hierbei geht's dann aber auch nur um das WIE und nicht um das OB.

Wenn ich es auf die Schnelle korrekt erfasst hab, dann besteht mein Setup aus einem importierten Billigmotor kombiniert mit einem Eta-schwachen Regler *ÄrgerMachtSichBreit*

Zur Lösung:
Ist es zielführend, wenn ich den Motor ohne Prop auf Vollgas laufen lasse und an diversen Akkus jeweils die Spannung sowie den Strom (am Akku) und die zugehörige mechanische Drehzahl am Motor messe?

Ich gehe nicht davon aus, dass die spezifische Drehzahl sich über der Spannung linear verhält, daher die Idee verschiedene Spannungen zu verwenden. Wenn sie sich doch linear verhält, habe ich zumindest eine interessante Versuchsreihe durchgeführt und mein Wissen aus eigener Kraft erweitert. Dümmer werde ich dabei gewiss nicht

Von daher schon mal vielen Dank für die Hinweise, hier komme ich gewiss ein paar wesentliche Schritte weiter.

cu
Markus

die drhezahl heisst "spezifisch" weil sie eben genau diesen linearen zusammenhang abbilen sollte.

wenn du immer den gleichen steller nimmst, dann solltest du für u vs. rpm eine gerade erhalten... .

erst, wenn der steller an seine felddrehzahlgrenze kommt, biegt die kurve ab.
dann steigt bei steigender spannung die drehzahl nicht mehr und nur noch der strom nimmt (exorbitant) zu.

übrigens: wenn du den versuch mit dem selben steller und verschiedenen timingeinstellungen wiederholst, wirst du auch verschiedene spezifische drehzahlen erhalten.

vg
ralph

Moin,

man kann nicht alles auf die Steller abwälzen, schon garnicht so derart extreme Drifts.
Viel schlimmer und gefährlicher ist, dass der ch-Calculator NICHT mit gemessenen
(also realen) sondern mit Herstellerangaben (theoretischen) Angaben rechnet!
... im Prinzip okay - so lange die stimmen!

Und wie weit die Herstellerdaten von den Realen abweichen weiß (meist) jeder - drum messen Ralph und ich...

Derartiges noch mit den rechnerischen Toleranzen multipliziert ufert eben so hoch aus wie oben beschrieben
und es endet wo es enden musste: Mal passt es ... mal eben nicht!

Nur ein Beispiel: Dymond5055 hat Angabe nspez: 400rpm/V -> gemessen: 538rpm/V

... da sind die "oben angenommen" 30rpm/V Differenz noch Peanuts gegen...

Noch ein Beispiel

Noch ein Beispiel

Außenläufer von einem der führenden Fullsortimenter:

Angegeben:
Kv=950
Strom 25 A Dauer

Gemessen mit 3 verschiedenen Stellern:
Kv ca. 722 bei ca. 20 A

Das ist auch gewaltig! Dass das wirkliche Kv größer als das Angegebene ist kann ich mir noch vorstellen. Z.B. schlechtere Magnete, aber so viel kleiner?

Gruß
Hartmut

die spezifische drehzahl bezieht sich IMMER auf den UNBELASTETEN zustand.

mit zunehmender last fällt die drehzahl unterschiedlich stark.

guck dir mal ein paar motorkurven im antriebsrechner an, dann sollte dir das klar werden.

das ausmaß dieses drehzahlabfalls fassen wir unter "steifigkeit" zusammen, auch wenn es besser nachgiebigkeit heissen müsste.

die wissenschaftlichen details:
http://www.powercroco.de/herleitung.html
dort der link HERLEITUNG


deine werte könnten also voll in ordnung gehen.

vg
ralph

@ Ralph

Das mit der Steifigkeit ist mir schon klar. Habe mit Logger Spannung „U“ und Strom „im“ sowie die Drehzahl „rpm“ gemessen. R wurde geschätzt und Kv mit folgender Formel berechnet:

Kv=rpm/(U-im*R)


Übrigens: U, im und rpm passt hervorragend mit dem n100 des Propellers zusammen.

Gruß
Hartmut

Noch mehr dazu, Kv Messung/Kalculation:
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=687401
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1009271

Vriendelijke groeten Ron

ich nehme beim "ch"-calculator immer die akkuspannung von 3.7 auf 3.4 - 3.5 volt zurück, dann passt es nicht schlecht.

natürlich ist der rechner nur ein anhaltspunkt um eine ahnung zu bekommen in welche richtung es geht. ich habe aber durchwegs gute erfahrung damit gemacht, aber um die amperezange komme ich auch nicht rum, eine kontrolle und dann feinabstimmung über den prop finde ich wichtig.

mfg

hugo

@Jakob: gemessen wurde die KV bei allen A-Motoren mit einer Stellersorte im Leerlauf bei 8,4V. Da erklärt sich die Abweichung zur Lastdrrehzahl. Das hat nix mit Wickelfehlern zu tun. Aber ohne die Hintergründe zu kennen einfach so was zu schreiben ( "bei denen wird einfach gewickelt, was in den Slot passt") ist nicht sehr schlau.

schöne Grüße, Uwe

mit der beschriebenen methode kann die spezifische drehzahl nicht gemessen(!) werden.
maximal errechnet.
ich denke auch nicht, dass bei allen motoren 8,4V benutzt wird.
unter umständen läuft ein A 60 bei dieser spannung überhaupt nicht erst an.

unterschiedliche windungszahlen:
zumindest soll es bei dem motor im von jacob verlinkten bericht so gewesen sein.
insofern entbehrt diese vermutung nicht jeglicher grundlage.
auch das wickelbild lässt gewisse asymmetrien vermuten.

der verlinkte bericht ist btw. fast 2 jahre alt und ich hoffe mal, heute sieht das besser aus.
ich denke, dass die qualitätskontrolle inzwischen so gut ist, dass motoren mit größeren abweichungen in der spezifischen drehzahl oder einem solchen aussehen gar nicht zum kunden gelangen können. schließlich ist das ein markenmotor.

vg
ralph

Hi,

interessant, das mal wieder zu lesen. Markus, noch eine ANmerkung zu Ralph's Reglerseite: die bezieht sich in erster Linie auf den Auto-timing-modus der Steller, hat also bezüglich der generellen Quali keine Aussage. Ich habe den CC110HV auch und finde ihn richtig gut. Besser jedenfalls als den TMM-120HV. Wenn Du Dich also von Deinem trennen willst, darfst Du mir gerne ne mail schreiben

Gruß,
Kuni

...der verlinkte bericht ist btw. fast 2 jahre alt...

Zum Vergrößern anklicken....

Auch mein Motor ist ~ 2 Jahre alt. Ich habe ihn 2007 auf der Messe in Dortmund gekauft.*GrübelNachdenk*

@Uwe:
Das "importierter Billigmotor" weiter oben wollte ich eigentlich noch in Anführungszeichen setzen - hab's dann aber doch vergessen - sry.

Leistungsmäßig bin ich (mangels Vergleich?) mit dem Setup zufrieden. Auch Haltbarkeit und Erwärmung im Betrieb sind gut. Selbst die weit Off-Design liegenden 78 A hat er über gut 30s im Stand(!) klaglos weggesteckt - anfassen konnte ich ihn danach nicht mehr, aber er läuft nach wie vor einwandfrei. Bei einer späteren Messung gemäß Setup 1 wurden auch wieder exakt die 56A erreicht. Der Motor hat bei dieser Tortour also definitiv keinen Schaden genommen. Ich deute dies als Indiz für ein robustes Design.

Apropos Design: Jakob schreibt, die Motoren werden aus China importiert. Hierbei bleibt für mich aber die Frage offen, wo wurden sie konstruiert?

Aus eigener Erfahrung weiß ich, dass die Umsetzung manchmal recht weit weg vom Design ist und wir diskutieren hier ja insbesondere die Qualität der Umsetzung. Die Überschrift dieses Threads habe ich bewusst gewählt. Auch Uwe kann so gesehen durchaus im Recht sein - aber die Fertigung hat nun mal eine gewisse Bandbreite - auch wenn Jacob sie etwas überspitzt darstellt

Ich werde auf jeden Fall die Kv messen und den Motor auch öffnen um die Wicklung und den gesamten inneren Zustand visuell zu checken. Je nach Befund wird er dann mehr oder weniger deutlich umgebaut werden. Der Umbau erfolgt aber dann unter dem Gesichtspunkt "das Bessere ist der Feind des Guten". Ggf. verfolge ich dabei auch den Wunsch, eine größere LS einsetzen zu können um den Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs auch auf diesem Wege zu optimieren. Der Einsatz einer größeren LS ist auf jeden Fall erheblich preiswerter und vermutlich auch effizienter als den Motor und / oder Regler durch anderes (Standard-) Equippement zu ersetzen. Bodenfreiheit habe ich an dem Flieger bis ~20" Propdurchmesser - also vermutlich weit mehr als dieser Motor jemals schaffen wird (wahrscheinlich werde ich für diese Aussage korrigiert ).

@Kuni: Den geb ich erst her, wenn er durchgebrannt ist oder wenn die innerdeutsche Grenze wieder hingestellt wurde

DAS IST ALS SPASS GEMEINT - BITTE NICHT SCHLAGEN!

cu
Markus

Alle "kleineren" Motoren (die A60 bis A200 bei höherer Spannung, stimmt) werden bei 8,4V vermessen mit dem Oszi mit einem Master Regler bei 2° Timing.
Das ihr mal einen nicht gerade optimalen Motor erwischt hab't, wäre damals auch gleich besser mit dem Hersteller abzuklären gewesen. Sicherlich wär dann auch ein Ersatz kein Thema gewesen. Spezialisten können natürlich mit hohem Zeitaufwand auch ganz sauber Wickeln, aber dann wären die Motoren unverkäuflich da der Preis sehr deutlich steigen müßte. Es ist wie immer im Leben ein Kompromiss. Made in China ist kein Geheimnis und steht auf jeder Anleitung zum A-Motor. Eine 100% genaue Kv werdet ihr sicher bei keinem Motor egal welchem Hersteller finden. Wozu auch? Auf ein paar U/min mehr oder weniger kommt es praktischen Betrieb garnicht an. Ob's da den Aufwand des Umwicklens bedarf?

viele Grüße, Uwe

uwe,

ich hätte gar nicht mehr erwartet, dass wir 2 mal in unseren ansichten ziemlich konform gehen könnten!

als ich den besagten motor bekommen habe, war er schon "nackig".
gewickelt werden musste er also ohnehin wieder.

sauber wickeln:
solange ich nicht absolut an die grenzen gehen will (sei es füllgrad oder kühlung) reicht es, wenn man, wie auch immer, genug kupfer für das angestrebte ergebnis im slot unterbringt.
wenn das motorenbauen selber das primäre hobby ist, dann wird sowas allerdings seeehr interessant.

was die kosten angeht:
sicher, gewerblich ist das kaum zu stemmen - auch bei "meinem ideenverwerter" habe ich mich schnell von der heissgeliebten idee der monofilarwicklung verabschieden müssen.
die imho einzige firma, die das im modellbereich bei größeren motoren hinkriegt ist kontronik. die ergebnisse sprechen aber da eine klare sprache für den sinn dieser wickeltechnik. bei den kleinen motoren braucht man sich nur die (hand)wicklungen von slowflyworld vor augen führen.
dicht ran (niedrigzahlig multifilar) kommen rolf strecker und die köhlers.
ganz klar, wenn ich meinen zeitaufwand einrechnen würde, sind meine spezialwicklungen eigentlich unbezahlbar - sage ich auch schon immer.
das ist halt der vorteil von kits- wenn man es hinbekommt, ist da immer nochwas gegen den "normalen" rauszuholen.
sogar bei den kontronik-aussenläufermotoren


ns-konstanz:
wenn die spezifische drehzahl bei kleiner motoren und gewerblicher wicklung in einer 5% range bleibt, ist das als ein ausgezeichnetes ergebnis zu bewerten.

umwickeln:
für einen evtl. leistungsgewinn wirklich sinn macht das auch nur, wenn die gene dazu passen (0,2er bleche, gute magneten, aussichtsreiche auslegung)
und nur, wenn ich wirklich an die letzten 10% im möglichen leistungsdurchsatz ran will.
das wird nur interessant, bei begrenzter größe / gewicht des motors. 99% der anwender merken den unterschied kaum / gar nicht.
anders ist es, wenn ich einen vorhandenen motor an einen neuen verwendungszweck anpassen will.
dann ist es allemal preiswerter, als einen neuen motor zu kaufen - wenn man wickeln kann. bei den meisten gehts ja erstmal bös ins auge

aber wie gesagt, wenn das motorenbauen selber das hobby ist, sieht vieles völlig anders aus!



vg
ralph

Hi Uwe,
ich habe nur meine Erfahrungen geschildert. Ich will keinesfalls jemandem auf die Füße steigen.
Das mit der Lastdrehzahl ist mir auch schon langen bekannt.
Soweit ich das mitbekommen habe, hat sich der Threadersteller über die Abweichungen zum Rechner gewundert. Die können durch verschiedene Motoren
(bzw. verschiedene Wicklungen) verursacht werden. Und wenn er zufällig einen
"schlechten" Motor erwischt hat, somit lassen sich die Unterschiede erklären.
lg Jakob

Motor ist vermessen

Motor ist vermessen

So, ich habe ein wenig gemessen und fotografiert. Als Last habe ich einen Graupner CAM Speed Prop 4,7"x4,7" montiert - einfach nur damit mein optischer Drehzahlmesser funktioniert. Das Aufkleben eines Streifens Kreppband auf die Glocke und 2 Striche draufmalen hat nicht gereicht.

Regler: CastleCreations Phönix 80 mit Timing LOW

Messwerte:
1. 4770 rpm / 10,6V / 2,9A => Kv=450 rpm/V
2. 4910 rpm / 10,9V / 3,0A => Kv=450,5 rpm/V
3. 10230 rpm / 22,9V / 4,3A => Kv = 446,7 rpm/V

Demnach hat der Motor Kv=450 rpm/V statt der Katalogangabe von 410 rpm/V (+9,7%). Er ist somit am obersten Limit des bei anderen Herstellern angegebenen Toleranzbandes von +-10%

Der Strom sieht für mich unauffällig aus, das deckt sich in etwa mit der Katalogangabe von 2,1A @ 8,4V

Die Hardware:
Der Stator ist 30mm lang und besteht aus 84 Blechen, die Blechstärke beträgt demnach 0,35mm

Der Statordurchmesser beträgt 35,7mm, der Magnetinnendurchmesser beträgt ~37mm (schlecht zu messen da weit in der Glocke drin). Es ergibt sich also ein Luftspalt von ~0,15mm. Die Glocke verfügt über ein zusätzliches Dünnringlager um etwaigen kritischen Drehzahlen vorzubeugen. Der mechanische Eindruck ist, abgesehen von der 5mm Welle, sehr robust. Die dünne Welle hat aber halt den Vorteil, dass sie bricht wenn der Geier auf die Nase fällt (hab ich schon ausprobiert, funktioniert tadellos ).

Fotos:

Der Blick von hinten zeigt ein etwas besseres Bild als der von Ralph gezeigte A30. Zusätzlich ist hier zu erkennen, dass ich die Wicklung bei einem Crash in Vorspantmontage beschädigt habe (6:00 Uhr Position). Platz für Kühlluft ist hier nicht gegeben.



Das Statorpaket sieht für mich unauffällig aus:


Derzeit nimmt der Motor an 6S 5Ah mit einer 15x8 APC E ~55A Standstrom. Laut Katalog ist der Motor damit am Ende seiner (kurzfristigen) Belastbarkeit.

Meine Zielstellung ist eigentlich, diesen Strom oder etwas mehr (bis max. 70A) mit einer 17x8 gleichen Typs aufzunehmen. Der Motor sitzt in einem E-Schlepper, beim Start steht also gut 1 1/2 Minuten Vollgas an, das muss er können.

@Ralph,
hast Du Vorschläge, wie der Motor dafür zu wickeln ist und geht das überhaupt was ich mir da vorstelle?

cu
Markus

sagen wirs mal so:

es gibt besseres ausgangsmaterial.
ich hoffe, dass ich jetzt nicht gleich wieder zum hacker-hasser erklärt werde.

für meinen geschmack sind

die hammerstiele zu schmal,
die hammerkopfform ungünstig,
der innenring sinnlos breit und dafür das lager mickrig.

0,35er bleche sind sicher gebrauchsfähig aber heute nicht mehr "state of the art".

dem ganzen motor merkt man eben an, dass die konstruktion mächtig in die jahre gekommen ist.

mein tip für einen schlepper:
verkauf den hacker, wie er ist.
er ist für deinen wunscheinsatz nicht geeignet.
die eisenmenge und die übertragbare leistung stehen in einem ziemlich direkten verhältnis zueinander.

hol dir einen größeren ( wenns hacker bleiben soll) oder - wenn dir markennamen egal sind -
hol dir einen scorpion HK 4025er als bausatz, nimm ein paar ersatzmagnete dazu und mach einen 12N14P 4025 draus. (ca. 380g)
der hat 0,2er bleche in modernem schnitt, eine 8er welle in 688er lagern und hochtemperaturfeste EH magnete.
wenn du mir die zellenzahl noch verrätst, sag ich dir, wie du den für deine wunschlatte wickeln musst. (sollen es 6s bleiben?)
den kann man dicht an eta max betreiben und der hat entsprechende reserven.

vg
ralph